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落成的風(fēng)電場“BARD Offshore 1”
海上風(fēng)能是可再生能源中的重要主題之一。在德國，北海和波羅的海的200英里區(qū)域內(nèi)將修建40個(gè)海上風(fēng)電場。根據(jù)德國政府的開發(fā)計(jì)劃，到2030年，海上風(fēng)能的發(fā)電量應(yīng)能達(dá)到25,000兆瓦。在這些風(fēng)電場中，有一個(gè)是北海的“BARD Offshore 1”，位于博爾庫姆西北90 km處。該風(fēng)電場于2010年3月開始動(dòng)工，包含80臺風(fēng)機(jī)，每臺可輸出5 MW電能。
然而，無論是風(fēng)機(jī)在海上的建造，還是它們的安全操作，都存在特殊的技術(shù)挑戰(zhàn)。這是因?yàn)椋L(fēng)機(jī)屬于機(jī)械指令的管制范圍。
風(fēng)機(jī)也屬于機(jī)械指令的管制范圍，因此必須符合安全相關(guān)要求。
機(jī)械指令將機(jī)械定義為：“[...] 與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)同工作的機(jī)械裝置，包括若干相連的零部件或組件，其中至少有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，這些部件組裝在一起可用于某種特定的用途。”
因此，風(fēng)機(jī)是功能性機(jī)械，需要根據(jù)附錄IIA提供合規(guī)聲明。制造商可通過附加CE標(biāo)識來確認(rèn)機(jī)械符合相關(guān)的歐盟（EU）指令，并執(zhí)行了所有規(guī)定的合規(guī)性評估程序。
人員和機(jī)械安全的標(biāo)準(zhǔn)
因此，嚴(yán)格地執(zhí)行機(jī)械指令是一項(xiàng)法律要求，對風(fēng)機(jī)制造商也不例外。至少在歐洲范圍內(nèi)，合規(guī)性評估程序是強(qiáng)制性的。
包含多個(gè)部分的EN 61400是風(fēng)機(jī)安全相關(guān)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的第1部分規(guī)定了風(fēng)機(jī)的安全要求。
此外還應(yīng)考慮另一個(gè)歐洲標(biāo)準(zhǔn)：EN 50308（自2004年起生效）。它明確規(guī)定了在風(fēng)機(jī)上工作（包括檢查、操作和維護(hù)工作）的人員的健康和安全防護(hù)措施方面的要求。應(yīng)用EN 50308可助您實(shí)施機(jī)械指令的要求。
關(guān)于員工保護(hù)方面的一般要求旨在避免健康和安全風(fēng)險(xiǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)制定了門開口、檢修孔、地板、平臺和護(hù)欄、帶防跌落設(shè)施的爬梯、通道、工作區(qū)、錨固點(diǎn)和抓手、照明、移動(dòng)部件防護(hù)、電氣危害防護(hù)、隔音、隔聲以及隔熱方面的規(guī)定。它還包含了與攀爬設(shè)施、移動(dòng)部件、防護(hù)和隔離裝置、緊急停機(jī)、斷電、消防以及警告標(biāo)志相關(guān)的信息。EN 50308不是根據(jù)機(jī)械指令制定的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，也就是說,它不提供合規(guī)性推測。盡管如此，它強(qiáng)調(diào)了需對EN 1050（現(xiàn)行EN 12100的前身）中提及的危害進(jìn)行考慮。
EN 50308中考慮了機(jī)械指令中描述的所有重要的危害類型。因此，應(yīng)用此標(biāo)準(zhǔn)有助于使機(jī)械制造商滿足機(jī)械指令的要求。
風(fēng)機(jī)的整體安全
距博爾庫姆西北約90公里的位置，總部設(shè)在埃姆登的BARD公司已建成總數(shù)達(dá)80臺五兆級的風(fēng)機(jī)“BARD 5.0”。北海風(fēng)電場“BARD Offshore 1”的現(xiàn)場面積約為60平方公里，水深40米。
BARD專門從事海上風(fēng)電場的施工。它自2003年起開發(fā)風(fēng)電場和風(fēng)機(jī)，以及大型海上風(fēng)機(jī)的組裝、維護(hù)和操作概念，包括必要的審批。即使在設(shè)計(jì)階段，也要對從施工到運(yùn)營的所有必要流程執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)評估。
一旦海上風(fēng)電場交付給博爾庫姆，將能供應(yīng)400兆瓦的額定功率，足以為超過40萬戶家庭供電。
為了測試風(fēng)機(jī)的可用性，BARD最初建設(shè)了兩臺陸上風(fēng)機(jī)原型和一臺近海風(fēng)機(jī)原型。后者采用的施工方法和基架均與海上風(fēng)機(jī)相近。
對于BARD集團(tuán)而言，根據(jù)機(jī)械指令的規(guī)定，風(fēng)險(xiǎn)評估是合規(guī)性評估流程中不可或缺的一部分。它識別并評價(jià)操作員和維護(hù)人員面臨的基本風(fēng)險(xiǎn),還定義了必要的風(fēng)險(xiǎn)減小措施。“我們始終將安全視為重中之重。完善的風(fēng)險(xiǎn)評估為本安設(shè)備的設(shè)計(jì)以及必要防護(hù)措施的確定奠定了最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，”BARD集團(tuán)HSEQ部門的負(fù)責(zé)人Karlfried Pfeifenbring表示。“正是因?yàn)檫@個(gè)原因，在需要對風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)評估時(shí)，我們尋求在這一領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的服務(wù)提供商。”
“BARD 5.0”風(fēng)機(jī)中已使用了Pilz的安全控制系統(tǒng)，這一點(diǎn)為斯瓦比亞自動(dòng)化專家——Pilz（位于斯圖加特附近的奧斯特菲爾登）贏得“BARD 5.0”風(fēng)險(xiǎn)評估項(xiàng)目立下了汗馬功勞。
風(fēng)險(xiǎn)評估揭示了潛在危險(xiǎn)
作為安全自動(dòng)化領(lǐng)域的專家，Pilz根據(jù)機(jī)械指令并考慮產(chǎn)品特定的法律法規(guī)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。“Pilz擅長將自己在安全技術(shù)問題方面的能力轉(zhuǎn)換為理想結(jié)果”，Pfeifenbring表示。
風(fēng)險(xiǎn)評估包括確定適用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和最佳行業(yè)實(shí)踐，以及確定機(jī)械限制。Pilz分析了風(fēng)機(jī)整個(gè)生命周期內(nèi)的所有潛在危險(xiǎn)，并進(jìn)行了精確的風(fēng)險(xiǎn)評估，最終根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)制定了風(fēng)險(xiǎn)減小的建議措施。
Pfeifenbring解釋了這樣做的目的：“我們本來可以讓自己的員工執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)評估，但我們最終聘請了外部公司，因?yàn)樗麄優(yōu)槲覀兲峁┝似渌暯呛涂捶?rdquo;。
風(fēng)險(xiǎn)評估還延伸到控制技術(shù)的安全相關(guān)功能。它們的評估標(biāo)準(zhǔn)是EN ISO 13849-1，該標(biāo)準(zhǔn)代表了目前的最新發(fā)展水平。這方面的特殊挑戰(zhàn)在于從組件制造商處獲取相關(guān)組件的必要的安全相關(guān)特性數(shù)據(jù)，包括性能等級（PL）、平均失效時(shí)間（MTTF）和其他特性值。
Pilz在機(jī)械生命周期的所有階段提供量身定制的服務(wù)：從風(fēng)險(xiǎn)評估 (1) 到安全概念 (2) 和設(shè)計(jì) (3)，直到系統(tǒng)實(shí)施 (4) 和安全驗(yàn)證 (5)。
安全服務(wù)提供商
在安全自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，加上第一手的標(biāo)準(zhǔn)知識 (Pilz參與了許多標(biāo)準(zhǔn)委員會)——都轉(zhuǎn)變?yōu)榉⻊?wù)和培訓(xùn)傳達(dá)給客戶。Pilz在確保機(jī)械符合最新機(jī)械指令的要求方面為制造商和操作員提供支持，保證機(jī)械合規(guī)性。服務(wù)的范圍涉及機(jī)械生命周期的所有階段。風(fēng)險(xiǎn)評估是評價(jià)的第一步；之后是安全理念的開發(fā)。這包括技術(shù)解決方案，其中，將根據(jù)機(jī)械、電氣和組織措施方面的最新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施設(shè)備安全。之后是安全設(shè)計(jì)，期間將為已識別風(fēng)險(xiǎn)指定安全措施，并進(jìn)行機(jī)械、電氣和電子方面的詳細(xì)設(shè)計(jì)。下一步是選擇與要達(dá)到的安全水平相符的合適組件。Pilz提供的服務(wù)包甚至包括提供合規(guī)性評估程序的最后兩步：系統(tǒng)實(shí)施（從項(xiàng)目設(shè)計(jì)到調(diào)試）和安全確認(rèn)。
功能安全對于許多公司來說都不是其核心競爭力，或許僅僅是因?yàn)槿狈Y源，也可能這些資源已被用到了別處。因此，就工作量和相關(guān)成本來看，咨詢外部公司具有重要意義。
BARD集團(tuán)決定將安全問題繼續(xù)“外包”。目前正在計(jì)劃開展以歐盟機(jī)械指令和安全相關(guān)控制功能的可靠性為主題的員工培訓(xùn)。
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